JP7215512B2 - 画像形成パネル装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、画像形成パネル装置およびプロジェクターに関する。

液晶パネル等の画像形成パネルにおいて、例えばパネル内の透過率を均一にすることを一つの目的として、画像形成パネルの周縁部を加熱する技術が従来から知られている。下記の特許文献１に、液晶パネルと、液晶パネルを固定する取付板と、取付板に設けられたヒーターと、を備える液晶プロジェクターが開示されている。また、特許文献２には、液晶パネルと、液晶パネルを挟む偏光フィルターと、偏光フィルターの周縁部に設けられたヒーターと、を有するプロジェクターが開示されている。

特開平１１－３０５２０３号公報 特開２００８－１２２４９１号公報

特許文献１には、液晶パネルを固定する取付板にヒーターを固定することは記載されているが、具体的な取付構造については記載されていない。そのため、ヒーターの熱がどのように液晶パネルに伝搬されるかが不明である。また、特許文献２においては、一般的に液晶パネルと偏光フィルターとの間には隙間があり、その場合にヒーターが液晶パネルの周縁部を効率良く加熱することが難しい、という課題がある。

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の画像形成パネル装置は、第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、を備える。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、照明ユニットと、前記照明ユニットから射出される光を変調して前記画像光を形成する、本発明の一つの態様の画像形成パネル装置と、前記画像形成パネル装置から射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、を備える。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。 第１実施形態の画像形成パネル装置の斜視図である。 図２のIII－III線に沿う断面図である。 パネル保持枠上に第１金属フレームを設置した状態の斜視図である。 図４に示す第１金属フレーム上に第１ヒーターをさらに設置した状態の斜視図である。 パネルの加熱に関係する構成部材の配置を示す断面図である。 第２実施形態の画像形成パネル装置の断面図である。 第３実施形態の画像形成パネル装置の断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図６を用いて説明する。
図１は、第１実施形態のプロジェクター１０の概略構成を示す模式図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

以下の説明に用いる図面においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いる。
Ｘ軸は、プロジェクター１０を上方から見たとき、投写光学ユニット１７から射出される光の光軸を投影した軸であり、前後方向に沿う軸である。Ｚ軸は、Ｘ軸に直交し、上下方向に沿う軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交し、左右方向に沿う軸である。本実施形態では、プロジェクター１０の後方に位置する観察者から見て手前側を－Ｘ側とし、奥側を＋Ｘ側とし、上側を＋Ｚ側とし、下側を－Ｚ側とし、右側を＋Ｙ側とし、左側を－Ｙ側として説明する。なお、Ｘ軸は、外装ケース２２の前面２２ａと背面２２ｂとが対向する方向、Ｙ軸は、外装ケース２２の右側面２２ｃと左側面２２ｄとが対向する方向、Ｚ軸は、外装ケース２２の天面と底面とが対向する方向、と定義する。

図１に示すように、プロジェクター１０は、外装ケース２２と、照明ユニット１５と、画像形成ユニット１６と、投写光学ユニット１７と、電源ユニット１８と、制御ユニット（図示略）と、を備える。

外装ケース２２は、照明ユニット１５、画像形成ユニット１６、投写光学ユニット１７、電源ユニット１８、および制御ユニットを収容する。図示を省略するが、外装ケース２２は、アッパーケースと、ロアケースと、フロントケースと、リアケースと、から構成されている。

図示を省略するが、照明ユニット１５は、例えばレーザー光源、波長変換素子等の構成を有する。照明ユニット１５は、レーザー光源から射出される青色のレーザー光を励起光として集光レンズで集光し、蛍光体を含む波長変換素子に入射させ、青色のレーザー光と黄色の蛍光とからなる白色光を射出する。なお、照明ユニット１５は、レーザー光源と波長変換素子とを用いた構成に限定されず、例えばレーザー光源を単独で用いる構成、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、放電型の光源ランプを用いる構成を適用してもよい。また、照明ユニット１５は、発光源で生じた熱を外部に放出するヒートシンク等の放熱部材を有していてもよい。

画像形成ユニット１６は、色分離光学系３ａと、画像形成パネル装置４Ｒと、画像形成パネル装置４Ｇと、画像形成パネル装置４Ｂと、光合成素子５と、を有する。画像形成ユニット１６は、照明ユニット１５から射出される光を画像情報に基づいて変調し、画像光を生成する。色分離光学系３ａ、画像形成パネル装置４Ｒ、画像形成パネル装置４Ｇ、画像形成パネル装置４Ｂ、および光合成素子５は、所定の保持部材（図示略）によって保持され、画像形成ユニット１６を構成する。

色分離光学系３ａは、照明ユニット１５から射出される白色光ＷＬを、赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。色分離光学系３ａは、第１ダイクロイックミラー７ａと、第２ダイクロイックミラー７ｂと、第１反射ミラー８ａと、第２反射ミラー８ｂと、第３反射ミラー８ｃと、リレーレンズ８ｄと、を備える。

第１ダイクロイックミラー７ａは、照明ユニット１５から射出される白色光ＷＬを、赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとが混合された光と、に分離する。第１ダイクロイックミラー７ａは、赤色光ＬＲを反射するとともに、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを透過させる。第２ダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとが混合された光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。第２ダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射するとともに、青色光ＬＢを透過させる。

第１反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されている。第１反射ミラー８ａは、第１ダイクロイックミラー７ａによって反射された赤色光ＬＲを画像形成パネル装置４Ｒに向けて反射する。第２反射ミラー８ｂおよび第３反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置されている。第２反射ミラー８ｂおよび第３反射ミラー８ｃは、第２ダイクロイックミラー７ｂを透過した青色光ＬＢを画像形成パネル装置４Ｂに導く。

画像形成パネル装置４Ｒは、液晶パネル４ＲＰと、液晶パネル４ＲＰの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板（図示略）と、から構成されている。画像形成パネル装置４Ｇは、液晶パネル４ＧＰと、液晶パネル４ＧＰの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板（図示略）と、から構成されている。画像形成パネル装置４Ｂは、液晶パネル４ＢＰと、液晶パネル４ＢＰの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板（図示略）と、から構成されている。

画像形成パネル装置４Ｒは、光源ユニットから射出された光のうち、赤色光ＬＲを画像信号に応じて変調する。画像形成パネル装置４Ｇは、光源ユニットから射出された光のうち、緑色光ＬＧを画像信号に応じて変調する。画像形成パネル装置４Ｂは、光源ユニットから射出された光のうち、青色光ＬＢを画像信号に応じて変調する。これにより、各画像形成パネル装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、各色光に対応した画像光ＬＬを形成する。

画像形成パネル装置４Ｒの光入射側には、画像形成パネル装置４Ｒに入射する赤色光ＬＲを平行化するフィールドレンズ９Ｒが配置されている。画像形成パネル装置４Ｇの光入射側には、画像形成パネル装置４Ｇに入射する緑色光ＬＧを平行化するフィールドレンズ９Ｇが配置されている。画像形成パネル装置４Ｂの光入射側には、画像形成パネル装置４Ｂに入射する青色光ＬＢを平行化するフィールドレンズ９Ｂが配置されている。

光合成素子５は、略立方体状のクロスダイクロイックプリズムから構成されている。光合成素子５は、画像形成パネル装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂから射出される各色光を合成して画像光ＬＬを生成する。光合成素子５は、画像光ＬＬを投写光学ユニット１７に向かって射出する。

投写光学ユニット１７は、画像形成ユニット１６から射出される画像光ＬＬを、スクリーン（図示略）に向かって拡大投写する。投写光学ユニット１７から画像光ＬＬが投写されることにより、スクリーン上にカラー画像が表示される。スクリーンは、図１に示すプロジェクター１０の前方（＋Ｘ側）に配置される。

本実施形態の投写光学ユニット１７は、画像形成ユニット１６に対して＋Ｘ方向に連結されている。投写光学ユニット１７は、複数の投写レンズを有する。投写レンズの数は特に限定されない。

電源ユニット１８は、プロジェクター１０に接続された外部電源から供給された電力を照明ユニット１５に供給する。

制御ユニットは、プロジェクター１０の各部を制御する回路基板から構成されている。制御ユニットには、各種配線が形成されるとともに、各種電子部品が搭載されている。

図２は、本実施形態の画像形成パネル装置４を示す斜視図である。図３は、図２のIII－III線に沿う断面図である。図４は、パネル保持枠４５上に第１金属フレーム３１を設置した状態の斜視図である。図５は、図４に示す第１金属フレーム３１上に第１ヒーター３２をさらに設置した状態の斜視図である。図６は、図２の符号VIの円で示す個所の断面図であって、パネル４１の加熱に関係する構成部材の配置を示す断面図である。

画像形成パネル装置４Ｒ、画像形成パネル装置４Ｇ、および画像形成パネル装置４Ｂの基本構成は同一であるため、ここでは、画像形成パネル装置４として、緑色光ＬＧを変調する画像形成パネル装置４Ｇで代表して説明する。

図２および図３に示すように、本実施形態の画像形成パネル装置４は、パネルユニット３０と、第１金属フレーム３１と、第１ヒーター３２と、低熱伝導性フレーム３３と、パネル押さえ部材３４と、取付部材３７と、ヒーター配線ケーブル３８と、フレキシブルプリント基板３９と、を備える。
本実施形態の第１ヒーター３２は、特許請求の範囲の第１面状発熱体に対応する。

パネルユニット３０は、画像光ＬＬを射出するパネル４１と、第１防塵板４３と、第２防塵板４４と、パネル保持枠４５と、を有する。パネルユニット３０は、光が入射する第１面３０ａと、光を射出する第２面３０ｂと、を有する。すなわち、本実施形態のパネルユニット３０は、パネルユニット３０の第１面３０ａから第２面３０ｂに向けて光を透過させる光透過型パネルユニットで構成されている。

パネル４１は、素子基板４７と、対向基板４８と、液晶層４９と、を有する。図示を省略するが、素子基板４７は、基板上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子、各種配線、画素電極等を有する。対向基板４８は、対向電極等を有する。液晶層４９は、素子基板４７と対向基板４８との間に挟持されている。以下、説明を簡略にするため、各部材において、液晶層４９に対向する側の面を内面と称し、液晶層４９に対向する側とは反対側の面を外面と称することもある。

対向基板４８の外面４８ｂには、第１防塵板４３が設けられている。第１防塵板４３は、例えば光学ガラスで構成され、対向基板４８の外面４８ｂに密着している。第１防塵板４３は、対向基板４８の外面４８ｂに塵埃が付着することを抑制する。素子基板４７の外面４７ｂには、第２防塵板４４が設けられている。第２防塵板４４は、例えば光学ガラスで構成され、素子基板４７の外面４７ｂに密着している。第２防塵板４４は、素子基板４７の外面４７ｂに塵埃が付着することを抑制する。

本実施形態の場合、対向基板４８から素子基板４７に向かって光を透過させるため、パネルユニット３０の光入射面（第１面３０ａ）は第１防塵板４３の外面４３ｂであり、パネルユニット３０の光射出面（第２面３０ｂ）は第２防塵板４４の外面４４ｂである。なお、防塵板４３，４４は、必ずしもパネル４１の両面に設けられていなくてもよく、パネル４１の光入射面および光射出面の少なくとも一方に設けられていればよい。また、防塵板４３，４４は、設けられていなくてもよい。

パネル保持枠４５は、パネル４１の周縁部を囲む枠状の部材で構成されている。図３に示すように、パネル保持枠４５は、第１防塵板４３に当接した状態でパネル４１を保持する。

図４に示すように、第１金属フレーム３１は、パネルユニット３０の第１面３０ａ上に配置されている。すなわち、第１金属フレーム３１は、パネルユニット３０の光入射側に配置されている。第１金属フレーム３１は、枠部３１１と、固定部３１２と、を有する。枠部３１１は、矩形環状の板材から構成され、パネルユニット３０の画像形成領域を露呈させる開口部３１ｋを有する。固定部３１２は、枠部３１１のＹ軸方向の両端から＋Ｚ方向にそれぞれ突出し、孔３１２ｈを有する。パネル保持枠４５の一面に設けられた突起部４５ｔと固定部３１２の孔３１２ｈとが嵌合されることによって、第１金属フレーム３１はパネルユニット３０に対して位置決めされる。このように、第１金属フレーム３１は、パネルユニット３０の第１面３０ａにおける画像形成領域の周囲に配置されている。第１金属フレーム３１は、例えばアルミニウム等の後述する低熱伝導性フレーム３３より高い熱伝導性を持つ、高熱伝導性を有する材料から構成されている。

また、図６および図３に示すように、第１金属フレーム３１の一部は、パネル保持枠４５に接触している。

図５に示すように、第１ヒーター３２は、第１金属フレーム３１上に配置されている。すなわち、第１ヒーター３２は、第１金属フレーム３１のパネルユニット３０が配置された側とは反対側の面に設けられている。第１ヒーター３２は、第１金属フレーム３１の全周に熱を供給する第１発熱配線５１を有する。

より具体的には、第１ヒーター３２は、基材５０と、第１発熱配線５１と、を有する。基材５０は、シート状の部材から構成され、枠部５０１と、配線部５０２と、を有する。枠部５０１は、矩形環状の形状を有し、パネルユニット３０の画像形成領域を露呈させる開口部５０ｋを有する。枠部５０１の内部には、枠部５０１の略全周にわたって第１発熱配線５１が設けられている。第１発熱配線５１は、金属材料から構成され、通電されることによって発熱する。配線部５０２は、枠部５０１から＋Ｚ方向に延在し、第１発熱配線５１に接続された配線５２を有する。配線５２の端部には、ヒーター配線ケーブル３８が電気的に接続されている。

枠部５０１は、第１発熱配線５１を避けて設けられた複数の開口部５０ｈを有する。複数の開口部５０ｈは、枠部５０１の周方向（Ｙ軸方向およびＺ軸方向）に沿って間隔をおいて配置されている。開口部５０ｈの数や配置は、特に限定されない。第１金属フレーム３１と第１ヒーター３２とは、接着剤を介して固定されている。そのため、図６では図示を省略するが、第１金属フレーム３１と第１ヒーター３２との間には、薄い接着剤層が形成されている。接着剤の一部は、枠部５０１に設けられた複数の開口部５０ｈの少なくとも一部の内部に浸入している。

枠部５０１には、第１金属フレーム３１と同様、枠部５０１のＹ軸方向の両端の位置に孔５０１ｈがそれぞれ設けられている。パネル保持枠４５の一面に設けられた突起部４５ｔと孔５０１ｈとが嵌合されることによって、第１ヒーター３２は、パネル保持枠４５を介して第１金属フレーム３１およびパネルユニット３０に対して位置決めされる。このように、第１ヒーター３２は、パネルユニット３０の第１面３０ａにおける画像形成領域の周囲に配置されている。

図３に示すように、低熱伝導性フレーム３３は、第１ヒーター３２を覆うように第１金属フレーム３１上に配置されている。低熱伝導性フレーム３３の一部は、第１ヒーター３２に接触している。低熱伝導性フレーム３３は、第１金属フレーム３１と同様、パネルユニット３０の画像形成領域を露呈させる開口部３３ｋを有する。低熱伝導性フレーム３３は、例えばステンレス等の第１金属フレーム３１の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料から構成されている。

図２に示すように、パネル押さえ部材３４は、低熱伝導性フレーム３３上に配置されている。パネル押さえ部材３４は、枠部３４１と、固定部３４２と、を有する。枠部３４１は、矩形環状の形状を有し、パネルユニット３０の画像形成領域を露呈させる開口部３４ｋを有する。固定部３４２は、枠部３４１のＹ軸方向の両端から＋Ｘ方向にそれぞれ突出し、孔３４２ｈを有する。パネル保持枠４５の側面に設けられた突起部４５ｓと固定部３４２の孔３４２ｈとが嵌合されることによって、パネル押さえ部材３４は、低熱伝導性フレーム３３を第１金属フレーム３１に向けて押し付けつつ、パネル保持枠４５に固定される。

パネル押さえ部材３４は、例えば弾性を有する金属性の薄板から構成されている。また、パネル押さえ部材３４をＸ軸方向から見たとき、パネル押さえ部材３４は、Ｙ軸方向に延びる辺のうち、中央部３４ｃが両端部３４ｓに対して＋Ｘ方向に突出する方向に屈曲した形状を有する。したがって、パネル押さえ部材３４は、Ｙ軸方向に延びる辺の中央部３４ｃが低熱伝導性フレーム３３を第１金属フレーム３１に向けて押し付ける。

図２に示すように、取付部材３７は、パネルユニット３０およびパネル保持枠４５を支持するとともに、光合成素子５等を保持する保持部材（図示略）に画像形成パネル装置４を取り付けるために用いられる。

ヒーター配線ケーブル３８は、第１ヒーター３２に電力を供給する。第１ヒーター３２に供給される電力は、ヒーター制御部（図示略）によって個別に制御されることが望ましい。また、画像形成パネル装置４は、パネルユニット３０の温度を検出するセンサーを備えていてもよく、センサーからの温度検出値に基づいて第１ヒーター３２に供給する電力を調整する構成としてもよい。

フレキシブルプリント基板３９は、配線や各種電子部品を搭載する。フレキシブルプリント基板３９は、パネル４１に対して画像信号等を含む各種信号を供給する。

［第１実施形態の効果］
本実施形態の画像形成パネル装置４は、第１面３０ａと第２面３０ｂとを有し、画像光ＬＬを射出するパネル４１を有するパネルユニット３０と、パネルユニット３０の第１面３０ａにおける画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレーム３１と、第１金属フレーム３１のパネルユニット３０が配置された側とは反対側の面に設けられ、第１金属フレーム３１の全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１ヒーター３２と、を備える。

この構成によれば、第１ヒーター３２から供給される熱は、熱伝導性を有する第１金属フレーム３１の全周にわたって伝搬され、パネルユニット３０の第１面３０ａにおける画像形成領域の周囲に配置された第１金属フレーム３１からパネルユニット３０に伝搬される。これにより、パネルユニット３０の画像形成領域の周囲が効率良く、かつ、均等に加熱されやすく、第１発熱配線５１による温度ムラを緩和することができる。

本実施形態の画像形成パネル装置４において、パネル４１は、素子基板４７と、対向基板４８と、素子基板４７と対向基板４８との間に挟持された液晶層４９と、を有する。

この構成によれば、液晶層４９の温度が均一になりやすいため、画像形成領域の中央部と周縁部との液晶層４９の透過率差を低減することができる。これにより、パネル４１の画像形成領域内の明るさムラを抑制することができる。

本実施形態の画像形成パネル装置４において、パネルユニット３０は、パネル４１の光入射面側に設けられた第１防塵板４３をさらに有する。

この構成によれば、第１ヒーター３２から供給される熱が、第１金属フレーム３１を介して第１防塵板４３の周縁部に伝搬されて均一化され、さらに第１防塵板４３からパネル４１に伝搬される。これにより、パネル４１の温度を効果的に抑制し、画像形成領域内の明るさムラを効果的に抑制することができる。

本実施形態の画像形成パネル装置４において、パネルユニット３０は、パネルユニット３０の第１面３０ａから第２面３０ｂに光を透過させる光透過型パネルユニットで構成され、第１金属フレーム３１は、パネルユニット３０の光入射側に配置されている。

この構成によれば、パネルユニット３０の中で、光照射による熱が特に集中しやすい光入射側に第１ヒーター３２および第１金属フレーム３１が設けられるため、パネル４１の温度を効果的に抑制し、画像形成領域内の明るさムラを効果的に抑制することができる。

本実施形態の画像形成パネル装置４において、パネルユニット３０は、パネル４１の周縁部を囲み、パネル４１を保持するパネル保持枠４５をさらに有する。第１金属フレーム３１の一部は、パネル保持枠４５に接触する。

この構成によれば、第１ヒーター３２から供給される熱が、第１金属フレーム３１を介してパネル保持枠４５にも伝搬される。これにより、パネル４１の側面側に配置されるパネル保持枠４５からもパネルを補助的に加熱することができる。

本実施形態の画像形成パネル装置４は、第１ヒーター３２に接触して設けられ、第１金属フレーム３１の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性フレーム３３をさらに備える。

この構成によれば、第１ヒーター３２から供給される熱が低熱伝導性フレーム３３には相対的に伝搬されにくいため、第１金属フレーム３１に熱を集中的に伝搬させることができる。また、低熱伝導性フレーム３３を設けたことによって、第１ヒーター３２を構成する基材５０を保護して耐環境性を高める、パネル押さえ部材３４による局所的な圧力を均一化する等の効果が得られる。

本実施形態の画像形成パネル装置４において、第１ヒーター３２は、シート状の基材５０と、基材５０に設けられた第１発熱配線５１と、を有する。基材５０は、第１発熱配線５１を避けて設けられた複数の開口部５０ｈを有する。第１金属フレーム３１と第１ヒーター３２とは、接着剤を介して固定され、接着剤の一部は、複数の開口部５０ｈの少なくとも一部に浸入している。

画像形成パネル装置４の組立工程において、第１ヒーター３２を第１金属フレーム３１に接合する際に接着剤の厚さムラが発生すると、第１ヒーター３２の柔軟性と接着剤の硬度との違いによって第１ヒーター３２が第１金属フレーム３１から浮き上がるおそれがある。この問題に対して、上記の構成によれば、基材５０の開口部５０ｈに余剰の接着剤が浸入するため、第１ヒーター３２と第１金属フレーム３１との間に介在する接着剤層の厚さが均一になる。その結果、第１ヒーター３２の浮き上がりが抑えられ、第１ヒーター３２から第１金属フレーム３１への熱伝導効率を高めることができる。

本実施形態のプロジェクター１０は、照明ユニット１５と、照明ユニット１５から射出される光を変調して画像光ＬＬを形成する画像形成パネル装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒと、画像形成パネル装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒから射出される画像光ＬＬを投写する投写光学ユニット１７と、を備える。

この構成によれば、投写画像の明るさムラや色ムラが少ないプロジェクター１０を実現することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図７を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、画像形成パネル装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図７は、第２実施形態の画像形成パネル装置の断面図である。
図７において、第１実施形態で用いた図３と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の画像形成パネル装置１４は、パネルユニット３０と、第２金属フレーム６１と、第１金属フレーム５５と、第１ヒーター５６と、低熱伝導性フレーム５４と、を備える。
本実施形態の第１ヒーター５６は、特許請求の範囲の第１面状発熱体に対応する。

パネルユニット３０は、パネル４１と、第１防塵板４３と、第２防塵板４４と、パネル保持枠４５と、を有する。パネルユニット３０は、光が入射する第１面３０ａと、光を射出する第２面３０ｂと、を有する。すなわち、本実施形態のパネルユニット３０は、パネルユニット３０の第１面３０ａから第２面３０ｂに向けて光を透過させる光透過型パネルユニットで構成されている。

本実施形態の場合、第１実施形態とは異なり、第１金属フレーム５５は、素子基板４７の外面４７ｂ（パネルユニット３０の第２面３０ｂ）における画像形成領域の周囲に配置されている。すなわち、第１金属フレーム５５は、パネルユニット３０の光射出側に配置されている。第１金属フレーム５５は、パネルユニット３０の画像形成領域を露呈させる開口部５５ｋを有する。

第１ヒーター５６は、第１金属フレーム５５のパネルユニット３０が配置された側とは反対側の面に設けられている。第１ヒーター５６は、第１実施形態の第１ヒーター３２と同様、第１金属フレーム５５の全周に熱を供給する第１発熱配線（図示略）を有する。また、第１ヒーター５６の第１金属フレーム５５が配置された側とは反対側の面には、第１実施形態の低熱伝導性フレーム３３と同様の低熱伝導性フレーム５４が設けられている。

このように、本実施形態においては、パネルユニット３０の光入射側には、第１防塵板４３の外面４３ｂにおいて画像形成領域の周囲に配置される第２金属フレーム６１が設けられているが、ヒーター、およびパネル押さえ部材等の部材は設けられていない。
画像形成パネル装置１４のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

［第２実施形態の効果］
本実施形態の画像形成パネル装置１４においても、パネルユニット３０の画像形成領域の周囲が効率良く、かつ、均等に加熱されやすく、第１発熱配線による温度ムラを緩和することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態の画像形成パネル装置１４において、パネルユニット３０は、パネルユニット３０の第１面３０ａから第２面３０ｂに光を透過させる光透過型パネルユニットで構成されている。第１金属フレーム５５は、パネルユニット３０の光射出側に配置されている。

この構成によれば、パネルユニット３０の第１面３０ａは画像光ＬＬの照射によって加熱され、パネルユニット３０の第２面３０ｂは第１ヒーター５６から第１金属フレーム５５を介して熱が供給される。これにより、パネルユニット３０の全体の温度を均一に制御しやすくなる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図８を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、画像形成パネル装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図８は、第３実施形態の画像形成パネル装置の断面図である。
図８において、第１実施形態の図３および第２実施形態の図７と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の画像形成パネル装置２４は、パネルユニット３０と、第１金属フレーム３１と、第１ヒーター３２と、低熱伝導性フレーム３３と、第２金属フレーム３５と、第２ヒーター３６と、低熱伝導性フレーム５４と、を備える。
本実施形態の第１ヒーター３２は、特許請求の範囲の第１面状発熱体に対応する。本実施形態の第２ヒーター３６は、特許請求の範囲の第２面状発熱体に対応する。

上述したように、第１実施形態の画像形成パネル装置４においては、パネルユニット３０の光入射側のみに金属フレーム、ヒーターおよび低熱伝導性フレームが設けられ、第２実施形態の画像形成パネル装置１４においては、パネルユニット３０の光射出側のみに金属フレーム、ヒーターおよび低熱伝導性フレームが設けられていた。

これに対し、本実施形態の画像形成パネル装置２４においては、パネルユニット３０の光入射側および光射出側の双方に金属フレーム、ヒーターおよび低熱伝導性フレームがそれぞれ設けられている。したがって、本実施形態において、パネルユニット３０の光射出側に設けられた第２金属フレーム３５および第２ヒーター３６のそれぞれは、名称は異なるが、第２実施形態の第１金属フレーム５５および第１ヒーター５６と同様の部材である。なお、第２金属フレーム３５は、第１金属フレーム３１と同じ熱伝導性材料から構成されていてもよいし、第１金属フレーム３１とは異なる熱伝導性材料から構成されていてもよい。
画像形成パネル装置２４のその他の構成は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。

［第３実施形態の効果］
本実施形態の画像形成パネル装置２４においても、パネルユニット３０の画像形成領域の周囲が効率良く、かつ、均等に加熱されやすく、第１発熱配線による温度ムラを緩和することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態の画像形成パネル装置２４は、パネルユニット３０の第２面３０ｂにおける画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第２金属フレーム３５と、第２金属フレーム３５のパネルユニット３０が配置された側とは反対側の面に設けられ、第２金属フレーム３５の全周に熱を供給する第２発熱配線を有する第２ヒーター３６と、をさらに備える。

この構成によれば、第２ヒーター３６および第２金属フレーム３５によって、パネルユニット３０の光入射側からだけでなく、パネルユニット３０の光射出側からも熱が供給される。これにより、パネル４１の全体をより早く、より均一に加熱することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態の画像形成パネル装置は、低熱伝導性フレーム、パネル押さえ部材等の構成要素を備えているが、これらの構成要素は必ずしも備えていなくてもよい。また、本発明の画像形成パネル装置は、画素シフトを行うための光路変更素子を備えていてもよい。この構成によれば、液晶パネルの温度を適切に管理して液晶の応答速度を維持しつつ高解像度化を図ることができる。

また、上記実施形態では、本発明を、液晶パネルを用いたプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明の画像形成パネル装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに適用してもよい。また、プロジェクターは、複数の画像形成パネル装置を有していなくてもよく、１つの画像形成パネル装置のみを有していてもよい。また、本発明の画像形成パネル装置を有機ＥＬパネル等に適用してもよい。

その他、画像形成パネル装置およびプロジェクターを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の画像形成パネル装置は、第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、を備える。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記パネルは、素子基板と、対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と、を有していてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記パネルユニットは、前記パネルの光入射面および光射出面の少なくとも一方に設けられた防塵板をさらに有していてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記パネルユニットは、前記パネルユニットの前記第１面および前記第２面の一方から他方に光を透過させる光透過型パネルユニットで構成され、前記第１金属フレームは、前記パネルユニットの光入射側に配置されていてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置は、前記パネルユニットの前記第２面における前記画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第２金属フレームと、前記第２金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第２金属フレームの全周に熱を供給する第２発熱配線を有する第２面状発熱体と、をさらに備えていてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記パネルユニットは、前記パネルユニットの前記第１面および前記第２面の一方から他方に光を透過させる光透過型パネルユニットで構成され、前記第１金属フレームは、前記パネルユニットの光射出側に配置されていてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記パネルユニットは、前記パネルの周縁部を囲み、前記パネルを保持するパネル保持枠をさらに有し、前記第１金属フレームの一部は、前記パネル保持枠に接触していてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置は、前記第１面状発熱体に接触して設けられ、前記第１金属フレームの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性フレームをさらに備えていてもよい。

本発明の一つの態様の画像形成パネル装置において、前記第１面状発熱体は、シート状の基材と、前記基材に設けられた前記第１発熱配線と、を有し、前記基材は、前記第１発熱配線を避けて設けられた複数の開口部を有し、前記第１金属フレームと前記第１面状発熱体とは、接着剤を介して固定され、前記接着剤の一部は、前記複数の開口部の少なくとも一部に浸入していてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、照明ユニットと、前記照明ユニットから射出される光を変調して前記画像光を形成する、本発明の一つの態様の画像形成パネル装置と、前記画像形成パネル装置から射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、を備える。

４，４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ，１４，２４…画像形成パネル装置、１０…プロジェクター、１５…照明ユニット、１７…投写光学ユニット、３０…パネルユニット、３０ａ…第１面、３０ｂ…第２面、３１，５５…第１金属フレーム、３２…第１ヒーター（第１面状発熱体）、３３，５４…低熱伝導性フレーム、３５…第２金属フレーム、３６…第２ヒーター（第２面状発熱体）、４３…第１防塵板、４４…第２防塵板、４５…パネル保持枠、４７…素子基板、４８…対向基板、４９…液晶層、５０…基材、５０ｈ…開口部、５１…第１発熱配線、ＬＬ…画像光。

Claims (14)

1. 第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、
   前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、
   前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、を備え、
   前記パネルユニットは、前記パネルの周縁部を囲み、前記パネルを保持するパネル保持枠をさらに有し、
   前記第１面状発熱体は、シート状の基材をさらに有し、
   前記パネル保持枠と前記第１面状発熱体の前記基材および前記第１金属フレームとが嵌合することで、前記第１面状発熱体は、前記パネル保持枠を介して前記第１金属フレームおよび前記パネルユニットに対して位置決めされる、
   画像形成パネル装置。
2. 第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、
   前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、
   前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、
   前記パネルユニットの前記第２面における前記画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第２金属フレームと、
   前記第２金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第２金属フレームの全周に熱を供給する第２発熱配線を有する第２面状発熱体と、
   を備える、画像形成パネル装置。
3. 第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、
   前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、
   前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、
   前記第１面状発熱体に接触して設けられ、前記第１金属フレームの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性フレームと、
   を備える、画像形成パネル装置。
4. 第１面と、前記第１面とは異なる第２面と、を有し、画像光を射出するパネルを有するパネルユニットと、
   前記パネルユニットの前記第１面と前記第２面との少なくとも一方における画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第１金属フレームと、
   前記第１金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第１金属フレームの全周に熱を供給する第１発熱配線を有する第１面状発熱体と、を備え、
   前記第１面状発熱体は、シート状の基材と、前記基材に設けられた前記第１発熱配線と、を有し、
   前記基材は、前記第１発熱配線を避けて設けられた複数の開口部を有し、
   前記第１金属フレームと前記第１面状発熱体とは、接着剤を介して固定され、
   前記接着剤の一部は、前記複数の開口部の少なくとも一部に浸入している、
   画像形成パネル装置。
5. 前記パネルは、素子基板と、対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と、を有する、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
6. 前記パネルユニットは、前記パネルの光入射面および光射出面の少なくとも一方に設けられた防塵板をさらに有する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
7. 前記パネルユニットは、前記パネルユニットの前記第１面および前記第２面の一方から他方に光を透過させる光透過型パネルユニットで構成され、
   前記第１金属フレームは、前記パネルユニットの光入射側に配置される、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
8. 前記パネルユニットは、前記パネルユニットの前記第１面および前記第２面の一方から他方に光を透過させる光透過型パネルユニットで構成され、
   前記第１金属フレームは、前記パネルユニットの光射出側に配置される、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
9. 前記パネルユニットは、前記パネルの周縁部を囲み、前記パネルを保持するパネル保持枠をさらに有し、
   前記第１金属フレームの一部は、前記パネル保持枠に接触する、請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
10. 前記パネルユニットの前記第２面における前記画像形成領域の周囲に配置され、熱伝導性を有する第２金属フレームと、
    前記第２金属フレームの前記パネルユニットが配置された側とは反対側の面に設けられ、前記第２金属フレームの全周に熱を供給する第２発熱配線を有する第２面状発熱体と、
    をさらに備える、請求項１、請求項３および請求項４のいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
11. 前記第１金属フレームの一部は、前記パネル保持枠に接触する、請求項１に記載の画像形成パネル装置。
12. 前記第１面状発熱体に接触して設けられ、前記第１金属フレームの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する低熱伝導性フレームをさらに備える、請求項１、請求項２および請求項４のいずれか一項に記載の画像形成パネル装置。
13. 前記第１面状発熱体は、前記基材に設けられた前記第１発熱配線をさらに有し、
    前記基材は、前記第１発熱配線を避けて設けられた複数の開口部を有し、
    前記第１金属フレームと前記第１面状発熱体とは、接着剤を介して固定され、
    前記接着剤の一部は、前記複数の開口部の少なくとも一部に浸入している、請求項１または請求項１１に記載の画像形成パネル装置。
14. 照明ユニットと、
    前記照明ユニットから射出される光を変調して前記画像光を形成する、請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の画像形成パネル装置と、
    前記画像形成パネル装置から射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、
    を備える、プロジェクター。

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